EPN

EMVE3601 Styring og optimalisering av motorer i bygg Emneplan

Engelsk emnenavn
Optimal operation of motors in buildings
Studieprogram
Bachelorstudium i ingeniørfag - energi og miljø i bygg
Omfang
10 stp.
Studieår
2020/2021
Timeplan
Emnehistorikk

Innledning

Studenten skal tilegne seg kunnskap om: Optimalisering av el-nettet, prinsippet for og oppbyggingen av en enfase-, trefase-asynkron- og PM/EC- motor, hvordan optimalisere motorens effektforbruk ved anvendelse av overordnede og underordnede styringssystemer som f.eks. bruken av kraftelektronikk, hvordan motorer opptrer ved forskjellige laster som pumper og vifter i ventilasjons- og røranlegg og bruken av mykstarter og frekvensomformer.

Valgemnet igangsettes forutsatt at det er et tilstrekkelig antall studenter som velger emnet. 

Anbefalte forkunnskaper

Emnet bygger på emner fra 1. og 2. studieår. Det forventes noe kunnskap i elektroteknikk.

Forkunnskapskrav

Ingen ut over opptakskrav.

Læringsutbytte

Etter å ha gjennomført dette emnet har studenten følgende læringsutbytte, definert som kunnskap, ferdigheter og generell kompetanse:

Kunnskap:

Studenten

  • kan gjøre rede for forskjellen mellom begrepene styring og regulering
  • kan gjøre rede for de viktigste parametere i nettkvalitet og leveringskrav i forhold til nettselskaper
  • kjenner til prinsippet og oppbyggingen av en trefase asynkronmotor.
  • kan gjøre rede for motorens moment- og strømforhold ved start og drift
  • kan gjøre rede for motorens vanligste driftkarakteristikker
  • kan gjøre rede for motorens kapslingsgrad, kjøleform, driftsform og isolasjonsklasse
  • kan gjøre rede for styring av turtallet ved hjelp av en statisk frekvensomformer
  • kjenner til frekvensomformerens tilbakevirkning på nettet som overharmoniske strømforhold
  • kan gjøre rede for oppbyggingen og prinsippet for softstarter
  • kan gjøre rede for motorens arbeidsområder som pumper og vifter
  • kan gjøre rede for prinsippet for PM/EC- motorer. 
  • kan tolke begrepet SFP (Spesific fan power) spesielt når det gjelder tilført el.effekt.
  • kan gjøre rede for overordnede styringssystemer som SD, og underordnede styringssystemer som bussystemer KNX og den logiske styringen PLS
  • kjenner til prinsippet for enfasemotorer som driver små pumper og vifter i et ventilasjons- og røranlegg

Ferdigheter:

Studenten

  • kan fordele elektrisk støy som flimmer, usymmetri, spenningsfall og overharmoniske forhold etter belastningsgraden  i bygget.
  • kan beregne strøm- og momentforhold i tomgang og drift for en asynkronmotor
  • kan tolke motorens momentkurve og finne ut når motoren arbeider optimalt
  • kan bestemme en motors kapslingsgrad og kjøleform
  • kan forstå en enkel KNX-programmering.
  • kan tolke et  hovedstrøm-  og  styrestrømskjema ved direkte start.
  • kan tolke et el.styrestrømskjema over et ventilasjonsanlegg i en bolig.

Generell kompetanse:

Studenten

  • kan kommunisere i et teknisk miljø med andre fagpersoner om elmotorer og styringen av dem
  • kan identifisere elmotorer i et ventilasjons- og røranlegg og kjenner styringsprinsippet for dem
  • kan i en helhetlig sammenheng velge den riktige pumpe og vifte som tilfredsstiller de gitte krav og kravet om et optimalt effektforbruk

Arbeids- og undervisningsformer

Forelesninger, øvinger, prosjektarbeid, laboratoriearbeid og ekskursjon til en leverandør av frekvensomformere. Det anbefales at studentene arbeider 5-6 timer i uken på egen hånd.

Arbeidskrav og obligatoriske aktiviteter

Følgende arbeidskrav må være godkjent for å kunne fremstille seg til eksamen:

  • 1  individuell innlevering på 3 timer inkludert forarbeid
  • 1 laboratorieøving i gruppe.

Vurdering og eksamen

Eksamen høsten 2020 grunnet Covid-19:

1) Individuell digital hjemmeeksamen på 4 timer (inkludert 30 min til opplastning og scanning, som teller 80 %

2) Prosjektarbeid i gruppe, uten presentasjon, som teller 20 %

Eksamensresultat kan påklages.

Begge eksamensdeler må være vurdert til karakter E eller bedre for at studenten skal kunne få bestått emnet.

Ved eventuell ny og utsatt eksamen kan muntlig eksamensform bli benyttet. Hvis muntlig eksamen benyttes til ny og utsatt eksamen, kan denne ikke påklages.

[Eksamen tidligere:]

1) Individuell skriftlig eksamen under tilsyn på 3 timer, som teller 80 %

2) Prosjektarbeid i gruppe med presentasjon, som teller 20 %

Eksamensdel 1) Eksamensresultat kan påklages.

Eksamensdel 2) Eksamensresultat kan ikke påklages.

Begge eksamensdeler må være vurdert til karakter E eller bedre for at studenten skal kunne få bestått emnet.

Ved eventuell ny og utsatt eksamen kan muntlig eksamensform bli benyttet. Hvis muntlig eksamen benyttes til ny og utsatt eksamen, kan denne ikke påklages.

Hjelpemidler ved eksamen

Hjelpemidler høsten 2020:

Eksamens del 1: Alle hjelpemidler tillatt, utenom kommunikasjon med andre

Eksamensdel 2: Alle.

[Hjelpemidler tidligere:]

Eksamensdel 1)    Alle skrevne og trykte hjelpemidler samt håndholdt kalkulator som ikke kommuniserer trådløst. Dersom kalkulatoren har mulighet for lagring i internminnet skal minnet være slettet før eksamen. Stikkprøver kan foretas.       

Eksamensdel 2)    Alle.

Vurderingsuttrykk

Gradert skala A-F.

Sensorordning

Eksamensdel 1) En intern sensor.

Eksamendel 2) To interne sensorer.

Ekstern sensor brukes jevnlig.